來自中國醫科大學趙平團隊最新發現,高頻脊髓電刺激可透過緩解神經病理性疼痛大鼠脊髓背角神經細胞的溶酶體功能障礙和自噬受阻,進而緩解神經病理性疼痛大鼠的機械痛敏症狀。
近年來,隨著高頻脊髓電刺激技術的研發與應用,為頑固性神經病理性疼痛的臨床治療帶來了新的曙光和希望。既往基礎及臨床研究已發現,高頻脊髓電刺激在治療停止後仍然具有鎮痛作用,但其中的作用機制並不明確。因而需要對高頻脊髓電刺激對神經組織分子生物學層面的影響進行深入研究。
趙平等在既往研究已證實,作為細胞維持穩態的重要機制之一的自噬,可參與高壓氧對神經病理性疼痛的鎮痛機制之中。此次他們公佈了一項出人意料的發現。首先發現大鼠的周圍神經損傷可引發脊髓背角中神經元溶酶體功能障礙,並進一步引發自噬流受阻。緊接著證實了連續4h的高頻脊髓電刺激,可透過緩解大鼠脊髓背角神經元溶酶體功能障礙而減輕自噬受阻,進而維持電刺激停止後的鎮痛效果長達180min。提示高頻脊髓電刺激不僅限於改善疼痛症狀,亦有可能透過神經可塑性的調節而扭轉神經病理性疼痛的疾病進展。
這項成果撰寫的文章發表在《中國神經再生研究(英文版)》雜誌2022年2期。
文章摘要:高頻脊髓刺激被認為是治療神經性疼痛的有效方法,但其具體鎮痛機制尚有待研究。實驗以脊神經結紮誘發成年大鼠神經性疼痛,2d後在脊髓背角行4h的高頻脊髓刺激強度為自身運動閾值的50%,頻率10,000 Hz,脈衝寬度0.024 ms。結果可見:(1)由於應用高頻脊髓刺激,損傷大鼠的觸覺異常性疼痛得到了明顯緩解,且在刺激停止後效果仍能持續3h;(2)高頻脊髓刺激恢復了溶酶體功能,並增加脊髓前角中LAMP2和matu-CTSD的表達,緩解自噬標誌物LC3-II或P62表達的異常升高;(3)高頻脊髓刺激恢復了脊髓背角淺層中與神經元共定位的LAMP2免疫反應性;(4)脊髓刺激前60min腹腔注射15 mg/kg氯喹,可逆轉上述蛋白的表達,且可縮短高頻脊髓刺激的鎮痛時間;(5)實驗結果提示高頻脊髓刺激可透過恢復脊髓背角的溶酶體功能及自噬通量,實現了對神經性疼痛大鼠的長期鎮痛作用。實驗於2017年3月1日經中國醫科大學動物倫理委員會批准(批准號2017PS196K)。
文章關鍵詞:高頻脊髓刺激;電刺激;神經性疼痛;鎮痛;自噬溶酶體;功能障礙;脊神經結紮;脊髓背角
文章來源:Wang ZB, Liu YD, Wang S, Zhao P (2022) High-frequency spinal cord stimulation produces long-lasting analgesic effects by restoring lysosomal function and autophagic flux in the spinal dorsal horn. Neural Regen Res 17(2):370-377.